光照和溫度在大空間尺度下與山羊BMI的關(guān)系

孫 靈,姜勛平,劉桂瓊

(華中農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院， 湖北 武漢 430070 )

山羊地理分布廣泛，以放牧為主，受自然條件影響較豬、雞等全舍飼品種大[1]。體質(zhì)指數(shù)( Body Mass Index，BMI)是衡量動物膘情的常用指標之一[2]，BMI可以作為山羊與環(huán)境適應(yīng)程度的指示性狀[2-3]。熱應(yīng)激對山羊有害，印度的爵那巴利山羊在47.8 ℃仍能繼續(xù)吃草，表現(xiàn)出山羊?qū)Ω邷赜心褪苄裕窃诟邷馗邼駰l件下，熱應(yīng)激會通過影響?zhàn)つぞo密連接蛋白表達量破壞瘤胃上皮組織結(jié)構(gòu)，使瘤胃黏膜絨毛大面積萎縮、脫落，甚至壞死，導致瘤胃黏膜屏障通透性增加，顯著降低采食量[4-9]。熱應(yīng)激對山羊生理生化指標及能量代謝有較大影響[10]。氣溫、濕度等環(huán)境因素能顯著影響山羊體重、體尺[11]，對母羊的受胎率、超數(shù)排卵效果、羔羊斷奶成活率也有不利影響[12-13]。氣候條件會直接或間接地影響山羊引種、育種的成敗和山羊品種特性的形成[11]。這些研究主要集中在熱應(yīng)激、極端溫度和濕度等環(huán)境條件對山羊采食、體重、繁殖和生理生化指標等的影響，至今未見環(huán)境因素對山羊BMI的影響的報道。本文擬研究光照、溫度等環(huán)境因素在我國大的空間尺度下對山羊BMI的影響，為山羊放牧養(yǎng)殖過程中環(huán)境控制提供參考。由于不同性別山羊在飼養(yǎng)管理、產(chǎn)絨量、肉質(zhì)等都存在顯著差異[14-16]，因此本研究同時分析了各環(huán)境因素對山羊影響的性別差異。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)收集

山羊體重體尺數(shù)據(jù)從羊志[17]中發(fā)掘，共收集了70個山羊產(chǎn)地的63個山羊品種的體重和體長等數(shù)據(jù)；相應(yīng)的各山羊產(chǎn)區(qū)的氣象數(shù)據(jù)從中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)[18]收集。山羊地理分布見表1。

山羊產(chǎn)地和氣象站之間按照以下規(guī)則建立對應(yīng)關(guān)系：(1)羊志中明確記錄山羊產(chǎn)地的，直接選擇該地區(qū)的氣象站；(2)羊志中明確記錄經(jīng)緯度信息的，選擇與該地最接近的氣象站；(3)對于分布很廣泛的品種，將該區(qū)域的所有氣象站數(shù)據(jù)都納入統(tǒng)計分析。

羊志中各山羊的體重體長數(shù)據(jù)大多是在2005-2008年收集，為了充分反應(yīng)各區(qū)域的平均氣候條件，在國家氣象信息中心[18]下載各山羊產(chǎn)地對應(yīng)氣象區(qū)站2005-2008年這4年的月值氣象數(shù)據(jù)用于統(tǒng)計分析，月值氣象數(shù)據(jù)是指按月記錄了各環(huán)境因素觀測值的記錄集。如果一個山羊產(chǎn)區(qū)包含多個氣象站，則取各氣象站數(shù)據(jù)的平均值用于統(tǒng)計分析。

各山羊產(chǎn)區(qū)的氣象數(shù)據(jù)按照如下規(guī)則取值：(1)極端最低氣溫、平均最低氣溫、極端最低氣壓、最小相對濕度等取對應(yīng)記錄的最小值；(2)極端最高氣溫、平均最高氣溫、極端最高氣壓、最大日降水量等取對應(yīng)記錄的最大值；(3)日照時數(shù)、降水量大于0.1 mm的日數(shù)、平均氣壓、日照百分率、最大日降水量、平均氣溫、平均水汽壓、平均相對濕度、降水量等取對應(yīng)記錄的平均值。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

BMI 的計算公式為BMI=BW/BL2，其中BW是體重(kg)，BL是體長(m)。

用山羊平均BMI(y)、公羊BMI(ym)和母羊BMI(yf)分別與環(huán)境因素做逐步多元回歸分析，計算過程用SAS 9.4軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 山羊BMI分析

70個產(chǎn)地的山羊體重、體長、BMI和氣象站之間的對應(yīng)關(guān)系見表1。表1中BMI數(shù)據(jù)為計算結(jié)果的平均值。有多個山羊產(chǎn)地的品種，每個山羊產(chǎn)地的BMI數(shù)據(jù)以及該產(chǎn)地對應(yīng)的氣象區(qū)站數(shù)據(jù)均已記錄。對表1中BMI數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，山羊平均BMI為83.81±12.75。其中，公羊BMI為86.17±13.61，母羊BMI為81.45±13.78，公羊BMI比母羊BMI高5.79%(P<0.05)，表現(xiàn)出明顯的雌雄二型性。

表1 中國山羊體型指數(shù)和產(chǎn)區(qū)氣象站區(qū)站號Table 1 Body type index of Chinese goat and meteorological station numbers in goat farming areas

(續(xù)表1)

序號No.名稱Name產(chǎn)地Origin 公羊平均BMIMean BMI ofmale goat母羊平均BMIMean BMI offemale goat對應(yīng)的氣象區(qū)站號Correspondingmeteorological station No.36板角山羊四川省萬源市91.75 81.26 5723737重慶市城口縣、巫山縣等92.58 86.65 5734838北川白山羊四川省北川縣94.05 80.91 5619639成都麻羊四川省大邑縣88.95 78.86 5618840川東白山羊重慶市云陽縣111.69 139.52 5743241川南黑山羊四川省自貢市91.23 98.28 5629842四川省江安縣89.85 85.77 5649243川中黑山羊四川省金堂縣86.41 85.02 5740544四川省樂至縣98.02 89.56 5740545古藺馬羊四川省古藺縣88.47 93.26 5761446罕山白絨山羊內(nèi)蒙古赤峰市68.63 70.79 5421847美姑山羊四川省美姑縣92.46 92.52 5647948貴州白山羊貴州省黔東北烏江中下游77.43 72.31 57731、5783249黔北麻羊貴州仁懷縣、習水縣101.77 106.27 5780350鳳慶無角黑山羊云南省鳳慶縣98.62 112.24 5685651圭山山羊云南省石林縣102.34 104.40 5688652龍陵黃山羊云南省龍陵縣89.21 89.17 5673953柴達木山羊青海省海南藏族自治州73.4669.0252856、52866、52868、52943、52955、52957、52968、5606554寧蒗黑頭山羊云南省麗江市80.19 84.29 5665155云嶺山羊云南省楚雄彝族自治州83.15 87.49 56763、56768、5685656昭通山羊云南省昭通市86.47 88.27 5658657陜南白山羊山西省南部81.21 71.71 57106、57127、57134、57143、5714458貴州黑山羊貴州省西部118.81101.0956691、56793、57606、57614、57707、57713、57722、57731、57741、57803、57806、57816、57825、57832、57902、57906、57916、57922、5793259子午嶺黑山羊甘肅省慶陽市79.91 78.20 5392360河西絨山羊甘肅省肅北蒙古族自治縣56.13 55.22 52652、5267961甘肅省肅南裕固族自治縣75.94 69.72 5253362羅平黃山羊云南省羅平縣96.29 84.86 5688663中衛(wèi)山羊?qū)幭闹行l(wèi)市89.10 74.32 5370464關(guān)中奶山羊陜西關(guān)中地區(qū)87.26 90.60 5703665嶗山奶山羊山東省膠東半島85.37 74.29 54857、54765、5477466南江黃羊四川省南江縣98.18 87.60 5731367陜北白絨山羊陜西省延安市88.06 76.05 5384568柴達木絨山羊青海省柴達木盆地91.22 78.52 5260269雅安奶山羊四川省雅安市101.30 77.80 5628770建昌黑山羊四川省涼山彝族自治州87.19 83.15 56565、56666、56671、56674

注：山羊名稱后有多個BMI記錄的，表示不同山羊產(chǎn)區(qū)的測量數(shù)據(jù)。1號為昌都型西藏山羊，產(chǎn)地為西藏昌都；2號為阿里型西藏山羊，產(chǎn)地在西藏阿里；3號為甘孜州型西藏山羊，產(chǎn)地為四川甘孜州；5號為阿爾巴斯型內(nèi)蒙古絨山羊；6號為二狼山型內(nèi)蒙古絨山羊；7號為阿拉善型內(nèi)蒙古絨山羊；41號為自貢型川南黑山羊；42號為江安型川南黑山羊；43號為金堂型川中黑山羊；44號為樂至型川中黑山羊。

Note: BMI records after goat's name show the data from different areas.No. 1 is Tibetan goat of Changdu Type, and its origin is Changdu, Tibet; No. 2 is Tibetan goat of Ngari Type , and its origin is Ngari, Tibet; No. 3 is Tibetan goat of Garzê Type, and its origin is Tibetan Autonomous Prefecture of Garzê, Sichuan; No. 5 is Inner Mongolia cashmere goat of Arbas type; No. 6 is Inner Mongolia cashmere goat of Erlang Mountain type; No. 7 is Inner Mongolia cashmere goat of Alxa Type; No. 41 is Chuannan Black goat of Zigong Type; No. 42 is Chuannan Black goat of Jiangan Type; No. 43 is Chuanzhong Black goat of Jintang Type; No. 44 is Chuanzhong Black goat of Lezhi Type.

2.2 環(huán)境因素與山羊BMI的逐步多元回歸分析

山羊平均BMI(y)與17個環(huán)境因素逐步多元回歸分析后，留在回歸模型中的環(huán)境因素是日照時數(shù)(x1)，回歸模型是：y=94.399-0.065x1(R2=0.082，P<0.05)。

公羊BMI(ym)與17個環(huán)境因素逐步多元回歸分析后，留在回歸模型中的環(huán)境因素是日照時數(shù)(x1)，回歸模型是：ym= 95.640 -0.058x1(R2=0.058，P<0.05)。

母羊BMI(yf)與17個環(huán)境因素逐步多元回歸分析后，留在回歸模型中的環(huán)境因素分別是極端最低氣溫(x2)和平均最低氣溫(x3)，回歸模型是：yf= 94.007+ 2.020x2-1.753x3(R2=0.126，P<0.01)。

3 討 論

3.1 環(huán)境因素與山羊BMI的關(guān)系

研究顯示，人的BMI除受環(huán)境、營養(yǎng)狀況、睡眠情況影響外，還受當?shù)匚幕挠绊慬19-20]。對動物的研究顯示，動物的體型通常隨緯度增加而增加，即隨溫度降低而增加[21]。山羊作為放牧養(yǎng)殖家畜受自然條件影響較大，即使有人工干預和管理也無法完全消除。

本研究中山羊BMI與環(huán)境因素的回歸分析結(jié)果顯示，山羊BMI與日照時數(shù)的回歸系數(shù)為負值，即日照時數(shù)越長，山羊BMI越低。其原因可能是日照時數(shù)和牧草產(chǎn)量的關(guān)系為負相關(guān)[22-23]，日照時數(shù)通過影響牧場產(chǎn)量間接影響了山羊BMI。

母羊BMI與環(huán)境因素的回歸分析結(jié)果顯示，留在回歸模型中的環(huán)境因素是平均最低氣溫和極端最低氣溫，其中平均最低氣溫是該地區(qū)每天最低氣溫的全年平均值，極端最低氣溫是該地區(qū)全年氣溫的最低值。母羊BMI與平均最低氣溫回歸系數(shù)為負值，即平均最低溫度的升高，母羊BMI相應(yīng)降低，這符合貝格曼規(guī)律(Bergmann's Rule)。母羊BMI與極端最低氣溫的回歸系數(shù)為正值，即極端最低氣溫越低母羊BMI越小，表示母羊?qū)O端寒冷敏感，這與Terrill和姚順成[4]的研究結(jié)果一致?；貧w分析結(jié)果表明適度低溫環(huán)境可以增加母羊BMI，但是極端低溫對母羊有害。

回歸模型中R2較低，其原因可能是本研究選用的山羊飼養(yǎng)方式、營養(yǎng)條件等差異較大。山羊BMI除受環(huán)境因素影響外，還受其它因素影響。

3.2 環(huán)境因素對山羊BMI影響的性別差異

由于雌雄個體受到的選擇壓不同，環(huán)境因素對動物體型的影響可能存在雌雄二型性[24]。山羊具有明顯的性二型性[25]，雄性個體較雌性個體大。本研究中公羊BMI比母羊BMI高5.79%，且公母羊之間差異顯著。環(huán)境因素對山羊BMI的影響也存在性別差異，逐步多元回歸分析結(jié)果顯示，極端最低氣溫越低，母羊BMI越小，而公羊BMI未受到顯著影響。這表明母羊?qū)τ跇O端低溫環(huán)境的耐受能力較公羊弱。其原因可能是在自然選擇和人工選育過程中，母羊的選擇強度小于公羊，使得母羊體型更小，抗寒能力更弱。在山羊人工養(yǎng)殖過程中，遇到極端低溫環(huán)境時，應(yīng)更加注重對母羊的保護和管理。

4 結(jié) 論

日照時數(shù)越長山羊BMI越小，對公羊BMI影響顯著。極端最低氣溫對母羊BMI有顯著影響，溫度越低母羊的BMI越??；與公羊相比母羊?qū)O端低溫的耐受力較弱。